Способ усиления поверхностных акустических волн

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 1546962 Союэ Советских Социалистических Республик(21) 2116576,10 с присоединением заявки Ме Государственныи комитет Совета Министров СССР по делам иэвбретенийи открытий(23) Приорит 7, Бюллетень Ме описания 14.03.7 публиковано 15.02.7 ата опубликования) Заявител 54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТН АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛ Нхностной акустнческо 1- скорость повеволны,6 - параметр рассс - параметр уснл1 - отношение заи - ускоряющее нособ может бытьрхностных волн,атическп показана д штхрониз сипя Пнр эяда и ма апряжеьп эеалпзова констрмкна черте ма,са,ссе носителя,е,25в усилителецпя которого е. пове схем Изобретение относится к области акустоэлектроники и может быть использовано при создании усилителей высокочастотных и сверх- высокочастотных колебаний.Известен способ усиления акустических волн, основанный на взаимодействии свободных носителей электрического заряда в пьезополупроводнике с электрическим полем акустической волны 1.Однако для реализации этого способа на практике необходимо наличие пьезополупроводникового кристалла, являющегося одноВ 1)еменно хорошим пьезоэлектриком (большой электромеханический модуль) и хорошим полупроводником (высокая подвижность носителей, большая удельная проводимость). Применяемые в настоящее время кристаллы не обладают этими свойствами.Ближайшим техническим решением к предлагаемому является способ, в котором область распространения акустической волны (пьезоэлектрик) и область дрейфа носителей (полупроводник) пространственно разделялись 21.Недостатком этого способа является невозможность увеличения средней мощности усиливаемого сигнала, что связано с протеканием тока и выделением тепла в объеме полупроводникового кристалла.Кроме того, для реализации способа усиления с пространственным разделением пьезоэлектрика и полупроводника необходимо наличие между ними зазора величиной порядка длины акустической волны, что на частотах свыше 1 ГГц составляет менее 5 мкм, и прсд ставляет поэтому значительные техническиетрудности.Цель изобретения - увеличение среднеймощности усиливаемого сигнала н повышение верхней границы полосы уснлнвасмых частот.0 Это достигается тем, что при осуществлениипредлагаемого способа поток носителей заряда формируют в впдс ленточного пучка в вакууме, направляют параллельно поверхности пьезокристалла н отклоняют от направления 5 распространения поверхностнон акустическойволны в плоскости, параллельной поверхности кристалла, на угол, определяемый соотношени- емСоставитель Н. ФомичевТехред Е. Хмелева Корректор Т. Добровольска Редактор И. Шуби аж 1 д. К 21 аказ 338/9 одписное шография, пр. Сапунова,Усилитель состоит из вакуумной оболочки 1, внутри которой размещен электронный прожектор 2, формирующий плоский электронный пучок, коллектора 3 электронов, пары отклоняющих электродов 4 и 5 и пластины 6 из пьезокристаллического материала с плоской поверхностью, на которой размещены входной 7 и выходной 8 электроакустические преобразователи поверхностных акустических волн,Входной электромагнитный сигнал поступает на входной электроакустический преобразователь 7, который преобразует его в поверхностную акустическую волну. Последняя, распространяясь по поверхности пластины 6 к выходному электроакустическому преобразователю 8, взаимодействует через электрическое поле с электронным, пучком, сформированным электронным прожектором 2. Величина электрического напряжения на паре отклоняющих электродов 4 и 5 выбирается такой, чтобы между векторами скорости поверхностной акустической волны и колинеарной с ним составляющей скорости электронного пучка был угол, определяемый по формулеУ(1+ бс)//2/, с/Практически это достигается нахождением максимального усиления сигнала при подборе напряжения на электродах 4 и 5,Вследствие процесса усиления амплитуда поверхностной акустической волны возрастает, и с выходного электроакустического преобразователя 8 снимается усиленный электромагнитный сигнал.Использование способа, позволит создать эффективные усилители поверхностных акустических волн, работающих как в импульсном, так и в непрерывном режиме, Кроме того, существенно снижаются питающие напряжения и появляется возможность управления пучком носителей. Формул а изобретения Способ усиления поверхностных акустических волн, основанный на взаимодействии направленного потока носителей электрического 10 заряда с электрическим полем волны, бегущейпо поверхности пьезоэлектрического кристалла, отл ич а ющи й ся тем, что, с целью увеличения средней мощности сигнала и повышения верхней границы полосы усиливаемых частот, поток носителей электрического заряда формируют в виде ленточного пучка в вакууме, направляют параллельно поверхности пьезокристалла и отклоняют его от направления распространения поверхностной акустиче ской волны в плоскости, параллельной поверхности, кристалла, на угол, определяемым соот- ношением где Р - скорость поверхностной акустическойволны,О - параметр рассинхронизма,с - параметр усиления Пирса,и - ускоряющее напряжение,т; - отношение заряда к массе носителя. Источники информации, принятые во вни 35 мание при экспертизе: 1, 1 с. М, ЮИе 1 ЕЕЕ, агапэ, Е 0-14, р, 181, 1969. 2. К. М. 1.аЫп, Н. 1. ЬЬаю, 1 ЕЕЕ, Ргапз, МТТ,11, р. 912, 1969.